Einordnung (Studiengang IN)

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Franz Brahms
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1 Einordnung (Studiengang IN) Multimediale Systeme 2012 Studiengang IN 2V 1S (fakultativ) Studiengang II 2V 1S Seminar als Projektseminar Individuelle Termin- und Themen-Absprache

2 Einordnung

3 Zielgruppen II 6.FS: wo Studienschwerpunkt Multimediale Informations- und Kommunikationssysteme MIKS II 8.FS: wo Studienschwerpunkt IHS IN 8.FS: wo Vertiefungsgebiet PRAK MEDIN

4 Durchführung Vorlesung/Präsentationen Projektseminar Themen / Termine per dieter.wuttke@tu-ilmenau.de

5 Inhalt Einführung: Begriffe, Medien in Bezug zur menschlichen Sinneswahrnehmung Audio:physikalische Grundlagen (Hörbereich, Sensitivität), Sampling (Zeit-/ Frequenzbereich,Sample- Rate, Aliasing), MIDI (Kommandos,Schnittstelle, Dateiformat) Video: Farbmodelle (RGB, CMY, YUV, YIQ), Pixel, TV-Standards & Videosignale (NTSC, PAL, Composite Video, S-Video, Digital Video) Kompression: Anforderungen, Kodierungsverfahren (Entropie- Kodierung (Huffmann, LZW), Quellenkodierung (FFT, DCT)), JPEG, MPEG Multimedia Hardware: Spezielle Rechnerarchitekturen, Soundkarten, Graphikbeschleuniger, Videokarten

6 Steinmetz

7 Einordnung (inhaltlich) Focus MuMeSy

8 Begriffsbestimmung : Multimedia-Systeme Medium Kommunikationsmittler zwischen Menschen diskrete Medien kontinuierliche Medien ( z. B. Text, Bild ) ( z. B. Sprache, Audio, Video ) Multimedia: Konzept zur Verknüpfung von diskreten und kontinuierlichen Medien zur interaktiven Verarbeitung mit Hilfe von Rechnern

9 Media

10 Diskret kontinuierlich

11 Beispiele Medienverknüpfung Einzelne Medien mehrere Medien Implizit Stummfilm Tonfilm explizit / interaktiv Hypertext Mail mit Videoclip bearbeitbar CAD-Zeichnung Multimedia- Lernsoftware

12 Medienverarbeitung Kombination ( z. B. Text & Musik ) Transformation ( z. B. Sprache Text ) Speicherung ( z. B. MIDI- Datei ) Übertragung ( Rechner Rechner ) Interaktion ( Mensch Rechner ) (Mensch Rechner Netz Rechner Mensch)

13 Medienverarbeitung Kombination ( z. B. Text & Musik ) Transformation ( z. B. Sprache Text ) Speicherung ( z. B. MIDI- Datei ) Übertragung ( Rechner Rechner ) Interaktion ( Mensch Rechner ) (Mensch Rechner Netz Rechner Mensch)

14 Zusammenfassung Kennzeichen für Multimedia: - mehrere Medien für unterschiedliche Sinne ( Sehen, Hören, Tasten ) - explizite, interaktive Verknüpfung, d. h. auch einzeln verarbeitbar - im Rechner erkenn- und verarbeitbar Medientransformation ( semantiktreu ) z. B.: - Text scannen und als Text weiterverarbeiten - gesprochenen Text speichern & drucken - Sprache aus Text synthetisieren - Objekte aus Videostream identifizieren Hypermedia: - Information nicht nur sequentiell erreichbar ( z.b. über Baumstruktur )

15 1.2. Sinneswahrnehmungen des Menschen Gegenstand: Welche Informationskanäle (Sinne) für Multimedia Welche Bedeutung Welche technischen Randbedingungen für Optimum

16 Sinneswahrnehmungen des Menschen Tastsinn Gleichgewicht Geruch Sehen Gehör Sprache Aktion Multimedia - Kanäle des Menschen

17 Relevant für Multimedia Sehen (80%) 10 GBit/s Gehör 100Hz 25 Bit/s 20Hz - 20kHz 1kBit/s Multimedia - Kanäle Sprache Aktion des Menschen

18 Technische Anforderungen einzelner Medien Multimediale Kommunikation Text Bild Sprache : Zeichen / s Zeichen / Seite : Hz für flimmerfreies Monitor-Bild : 8 khz diskrete Medien Ton Bewegung : Hz Hörbereich : Bilder / s kontinuierliche Medien

19 Bitvolumen gängiger Medien Bitvolumen der pro Sekunde rezipierbaren Information ASCII-Text (10 Zeichen á 8 Bit) 10 Byte Kleine Bitmap/Clipart (1000 Punkte 1 Byte) Byte Telefon Byte Audio-CD ( Samples 2 Byte 2 Kanäle) Byte Fernsehen (25 Bilder 704 Spalten 625 Zeilen 3 Byte) Byte

20 Techniken für Medien im Wandel Multimediale Kommunikation Text : Bücher, Zeitschriften => Videotext, Textverarbeitung Bild : Malerei, Druck, Fotographie => digitale Bildverarbeitung Sprache : Telefon, Diktiergeräte => ISDN, GSM, UMTS Ton : Schalplatte,Tonband => CD, MD, MP3-Stick Bewegung : Film, Video, Zeichentrick => DVD, Computeranimation

21 Granularität

22 Fernsehnormen/ Monitore/ Datenmengen Video PAL 625 Zeilen *4/3 (Format) = 833,33 Pixel/Zeile Pixel / Bild 27 MHz Abtastfrequenz : Byte/s 206 MBit/s HDTV Faktor für HDTV ca. 5, MBit/s Monitor Pixel * 768 Zeilen = Pixel / Bild 25 Bilder/s * 3 Byte = Byte/s = 56,25 MByte/s 450 MBit/s Monitor Pixel * 1280 Zeilen = Pixel / Bild 25 Bilder/s * 3 Byte = Byte/s = 1 536,25 MByte/s 1172 MBit/s

23 Datenmenge für diskrete Medien Medium Ermittlung der Datenmenge ca. Text 640 * 480 Pixel / (8*8 Pixel / Zeichen) = 4800 Zeichen 2 Byte je Zeichen = 9600 Byte / Seite 75 kbit/bild Bild 1024 * 1024 Pixel / Bild * 8 Bit / Pixel = Byte / Bild 8 MBit/Bild (JPEG) Joint Photographic Experts Group komprimiert 15:1 => ca. 68 kbyte / Bild 546 kbit/bild

24 Kontinuierliche Medien Bewegung Audio- und Bewegtbild- Kodierung (MPEG1) (Moving Audiorate:von kbit/s wählbar 1,77 MBit/s Picture Experts konstante Datenrate: Bit/s Group) Anmerkung: k in Verbindung mit Bit: k in Verbindung mit Byte: ( 2 10 ) k in Verbindung mit Hz: (10 3 ) M in Verbindung mit Bit: M in Verbindung mit Byte: ( 2 20 ) M in Verbindung mit Hz : (10 6 ) M 3 : Multi-Media-Mogelfaktor

25 Zusammenfassung Text 75 Speicherbedarf in kbit / Seite Speicherbedarf in kbit / sec Bild ( JPEG ) 546 Sprache 62,5 Ton ( CD ) 1378 Bewegung ( MPEG )

26 1.3 Historie 1980: Medientechnik und Computertechnik separat Aufnahme Übertragung Wiedergabe Rechner 1 Netz Rechner 2

27 Historie (2) 1987: Steuerung von Medientechnik durch Computer Aufnahme Übertragung Wiedergabe Rechner 1 Netz Rechner 2

28 Historie (3) 1990: Hybride Systeme Aufnahme Wiedergabe A/D D/A Rechner 1 Rechner 2 Netz

29 Historie (4) 1995: Rechnerinterne Echtzeitverarbeitung möglich Aufnahme Wiedergabe Rechner 1 Netz Rechner 2 Verbreitung des Internet setzt ein

30 Kalkulation CD-ROM- Entwicklung (96) Laufzeit Produkt Arbeitszeit % 6 h Schulungsprogramm 2800 h min Firmenpräsentation 450 h 11 Simulationsprogramm 750 h 19 6,5 h Laufzeit : 4000 Stunden Entwicklungszeit

31 Multimedia-Enzyklopädie auf CD - ROM ( z. B. Encarta ) Themen Wörter Fotografien 800 Karten 250 interaktive Schaubilder und Tabellen 100 Animationen und Videoclips 8 Stunden Ton

32 Historie (5) 2000: Vollständige digitale Verarbeitung Rechner 1 Rechner 2 Netz => technische Voraussetzungen für multimediale Kommunikation lokal vorhanden

33 Informationswege CPU Speicher BUS - System Tastatur / Maus Netz externer Speicher (CD, HD) Graphik / Video / Audio

34 2005 technische Voraussetzungen für multimediale Kommunikation lokal vorhanden Aktuelle Fragen: - Standards - schnelle, leistungsfähige Netze ( isochron, skalierbar, QoS ) - effektive Zugriffsverfahren auf die Inhalte - ausgereifte Autorensysteme - Inhalte - Rechtsgrundlagen, Sicherheitsgarantien

35 Anwendungen Informationssysteme ( Point of Information ). Messen / Ausstellungen. Touristeninformation (Veranstaltungen / Unterkünfte) - Verkaufssysteme ( Point of Sales ). Bankterminals. Homeshopping - Beratungssysteme. Produktpräsentation. Reparaturservice

36 Anwendungen (2) - Lernsysteme ( Computer/ WEB Based Training ). Weiterbildung. Personalunterweisung - Prozessüberwachungssysteme. Video-/ Geräusch- Sensor. Videoprozessbedienung ( interaktive Videobilder, Simulation ). Spracheingabe - Kommunikation im Unternehmen. Document sharing. Prototyping

37 Firmenprofile: - Spezialhardware - Autorensysteme - Mediendesign ( Spezialisierung auf einzelne Medien, Kooperation ) - Medien - Vertrieb - Computer Based Training

38 Anwendungen (3) - Inhaltsanbieter ( Content provider ). Bilder, Sounds. Animationen, Videosequenzen. Nachrichten - Unterhaltung. Games. interactive TV ( Kameraposition bei Sport, Meinungsumfragen). Video on demand

39 Multimedia - Auswirkungen Ausbildung: Sichtbarmachung von Funktionsabläufen (+) Verkauf: live - Information für Kunden (+) Information: aktuell, anschaulich, gezielt (+,-) Werbung: neue Aufmerksamkeit, neue Werbekanäle Unterhaltung: individuelle Auswahl (+,-) Produktion: bessere Prozessüberwachung, Expertenrat (+) Kommunikation: gemeinsame interaktive Dokumentbearbeitung (+)

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